Le stockage de l’énergie renouvelable bientôt rentable ?

Des chercheurs de l’EPFL ont réussi à améliorer la catalyse des réactions de scission de l’eau, afin de stocker sous forme d’hydrogène les énergies solaires et éoliennes. Leur méthode maximise la surface active du catalyseur.

Stocker les énergies renouvelables est un défi majeur. Pour ce faire, on peut employer réaction qui scinde l’eau en oxygène et hydrogène, ce dernier étant ensuite conservé pour servir de carburant. L’efficacité de cette technique dépend toutefois d’une substance solide, le catalyseur, dont seule la surface agit sur la réaction. Cela limite l’efficacité de la scission de l’eau. Dans un article publié dans Nature Communications, des scientifiques de l’EPFL font état de leur méthode d’optimisation du catalyseur. Il s’agit de « peler» chimiquement sa surface active. Leur découverte, qui multiplie l’efficacité de la scission de l’eau par 2.6 à 4.5, ouvre la voie à des technologies de stockage d’énergie renouvelable à la fois moins onéreuses et plus efficaces.

Comme la lumière solaire et le vent sont naturellement irréguliers, leur utilisation énergétique requiert des systèmes capables de stocker cette énergie, par exemple sous forme d’hydrogène. Ces techniques se basent sur une réaction appelée «scission photoélecrochimique de l’eau», où l’on scinde l’eau en oxygène (O2) et hydrogène (H2), ce dernier étant ensuite stocké pour servir de carburant. Or, même s’il est impossible de récupérer la totalité de l’énergie solaire ou éolienne récoltée, certains aspects de la réaction de scission de l’eau peuvent encore être améliorés pour accroître les taux de stockage.

L’efficacité de la scission de l’eau dépend d’un composant appelé catalyseur : un solide fait par exemple d’oxyde de métal, qui améliore considérablement la vitesse et le rendement de la réaction. Mais les catalyseurs utilisés de nos jours augmentent de façon significative le coût de l’énergie renouvelable, car seule leur surface extérieure prend part à la réaction. Cela réduit la quantité de catalyseur utilisable dans la scission de l’eau, et limite le volume d’hydrogène produit. Résultat, le stockage de l’énergie renouvelable n’est pas rentable.

Le stockage de l'énergie renouvelable bientôt rentable ?

A l’EPFL, Fang Song et Xile Hu ont développé une technique novatrice qui multiplie les sites de contact du catalyseur en «pelant» sa couche supérieure. Cette méthode, appelée «exfoliation», est similaire à celle qui permet d’obtenir du graphène à partir de graphite: une bande adhésive enroulée autour d’un morceau de graphite détache le graphène de sa surface externe lorsqu’il en est arraché. L’exfoliation des oxydes de métaux est déjà à la base d’applications électrochimiques comme les piles, les senseurs chimiques ou les électrodes de supercondensateurs. Mais c’est la première fois qu’elle est implémentée dans le domaine de la scission de l’eau.

La méthode d’exfoliation développée par les scientifiques de l’EPFL a recours à un solvant organique. Des catalyseurs conventionnels d’oxyde de métal y sont incubés, puis une fine pellicule externe épaisse de 3 atomes est extraite. Si ces surfaces monocouches conservent leur structure originelle, elles montrent des propriétés catalytiques accrues en laboratoire.

Le stockage de l'énergie renouvelable bientôt rentable ?

Les chercheurs ont testé 7 sortes de catalyseurs en oxyde de métal très répandus, dont l’oxyde d’iridium, un matériau onéreux considéré comme très efficace en matière de scission de l’eau, et d’autres catalyseurs faits d’oxydes de métaux moins chers comme le fer, le cobalt ou le nickel. Les résultats ont montré que les oxydes de métaux exfoliés multipliaient les taux de réaction par 2.6 à 4.5 par rapport aux réactions avec le catalyseur entier. L’exfloliation peut améliorer fortement le stockage d’énergie renouvelable. Quelques catalyseurs exfoliés, moins chers, se sont même montrés plus efficaces que l’oxyde d’iridium. Les auteurs suggèrent que cette optimisation du taux de réaction est principalement due à un nombre amplifié sur le catalyseur des «points névralgiques» où les molécules d’eau peuvent subir la scission.

Les chercheurs pensent que cette nouvelle méthode jette les bases d’un nouveau modèle de catalyse évolutive d’oxygène, dont l’impact sur la recherche énergétique pourrait être crucial. Relativement simple, leur méthode d’exfoliation et les propriétés catalytiques accrues de matériaux courants et bon marché constituent un premier pas vers des systèmes de stockage d’énergie renouvelable abordables et efficaces.

Source  / Song F, Hu X. Exfoliation of layered double hydroxides for enhanced oxygen evolution catalysis. Nat. Comm. DOI: 10.1038/ncomms5477

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jumper

c’est trop beau pour y croire. Si je comprends bien, le rendement puits à la roue d’une EnR stockée est de 6% environ (de l’électrolyse jusqu’au kWh remis sur le réseau après stockage sous forme de H et prod d’électricité via un pile àcombustible) avec ce système on pourrait passer du très mauvais 6% à un médiocre mais révolutionaire 12 à 18% ???

Tournesol44

J’ai l’impression que dans l’article on mélange deux choses tout à fait différentes : la production et le stockage de l’hydrogène produit par électrolyse catalytique. Ok pour l’amélioration de la première, mais cela n’a aucune influence sur le second, comme le laisse supposer l’article : “L’exfloliation peut améliorer fortement le stockage d’énergie renouvelable.” ou encore : “leur méthode d’exfoliation et les propriétés catalytiques accrues de matériaux courants et bon marché constituent un premier pas vers des systèmes de stockage d’énergie renouvelable abordables et efficaces.” À moins que je n’ai pas tout compris ?

jumper

c’est mal exprimé. Je crois. L’auteur veut dire que le gros problème des EnR = intermitence , soit y’en a trop , soit pas assez. Donc faut stocker lors des surproductions. Hors produire, compresser, stocker du H qui sera ensuite détendu pour faire de l’élec via une PAC => 6%, peut être 8% de rnedement mais pas plus. Par comparaison un STEP hydraulique > 85% Donc si on passe le rendement global de 6 à 15%, çà rend compétitif le stockage des EnR en H. Si un producteur d’EnR vend à 8 / 12 cents lors de périodes standard, 20 cents le p ude kWh qu’il produit lors des creux et 1 cent (actuellement) pour faire de l’électrolyse qui permettra de produire de l’élec à 15 cents le kWh à cause du rendement mauvais de la chaine. Si tu passes à 15 ou 18% de rendement, çà chnage tout. pour au lieu de consommer 15 fois 1 cent (donc 15 kWh) d’EnR pour délivrer 1 kWh en heure de sous production, donc un tarif absolument pas compétitif face à du charbon, du nuke subventionné, voire du gaz russe tu passes à en délivrer 2 à 3 donc tu descend de 15 à 5/8 cents et là tes EnR stockés en H deviennent compétitives. Mieux, tôt ou tard, la taxe carbone va passer à 10/20 euros la tonne. Ce petit rien en plus va achever de rendre compétitif les EnR de façon permanente y compris en mode stockage. Et les fossiles + le nuke vont continuer d’augmenter. Nous serions grâce à cette découverte si elle tient ses promesses à la veille du GRAND BASCULEMENT de fossile vers EnR de manière massive au niveau mondial.

Lionel-fr

Je rectifie les monstruosités écrites ci dessus : Une mauvaise electrolyse c’est 72% de rendement (en joules) Une bonne electrolyse sous pression c’est ~84% Une PEM (dissociation par membrane à échange protons) c’est > 90% La pressurisation des gaz jusqu’à 100bar ne coute rien : la pression provient de l’electrolyse exactement comme la pression vapeur provient de la chaleur. Au delà de 100bar , il y a un problème de sécurité car l’appareil d’electrolyse – quel que soit son design – sépare les gaz par convection donc une trop forte pression dans la chambre risque, en cas de fuite, de provoquer un mélange des gaz d’où un sérieux problème pression/volume qui doit faire l’objet d’un gros travail sous catia/autocad.. Les piles à combustible SOFC avoisinent les 55% de rendement annoncé et probablement 50% réels Ce qui nous donne un rendement global entre 30 et 40% sans trop se casser. Si vous ajoutez le fait que les excédents solaires et EnR sont – comme leur nom l’indique – inutilisables dans le réseau classique , la valeur de cette production devient négatif ce qui est un peu stupide , j’en conviens, ils n’ont qu’à acheter cuisinières et balancer le surplus dans les résistances.. Bref, c’est la signification du paramètre “rendement” qui est en cause en particulier dans les pays qui approchent les 100 GW d’EnR en service (puissance qui devrait décupler dans les 20 prochaines années) Bref le rendement des excédents n’ont aucune raison objective pour être calculées avec les mêmes barêmes que le rendement charbon d’il y a un siècle, où il fallait acheter le combustible et le transporter jusqu’à la turbine ce qui avait un coût certain , dans le cas du PV , ce coût est nul Donc comparer le rendement d’une conversion chère et d’une conversion gratuite n’a de sens que si vous voulez rester idiot , si vous voulez au contraire évaluer la qualité d’un schema vous devez ajouter la variable “Cout combustible”

Driskhan

L’exfloliation peut améliorer fortement le stockage d’énergie renouvelable et même d’électricité d’origine nucléaire,puisqu’elle stocke celle d’origine éolienne (tout comme celle du PV).

pierreerne

Je suggère aux auteurs des commentaires ci-dessus de lire l’étude originale de Nature : ça leur évitera de raconter des bêtises sur le sujet : ils peuvent le faire pour moins de 5 euros avec le nouveau système de lecture ReadCube. Je leur suggère également de se renseigner sur la technique dite du water splitting ainsi que sur les “photoelectrochemical cells” ou encore “”Artificial leaves” (). Je suggère également à la rédaction d’Enerzine d’éviter de copier-coller un article écrit par quelqu’un qui n’a manifestement pas compris l’étude originale.

Tech

à tous les pisses-froid: la seule chose à retenir c’est que des rendements peuvent être améliorés considérablement , de 2,6 à 4,5 fois, presque un demi ordre de grandeur! certe ce n’est pas encore en production, mais un industriel s’en emparera un jour ou l’autre. , et effectivement la chaine production -stockage s’améliorera jusqu’a devenir la norme! si l’H2 peut êtr produite de façon plus efficace et économique, il n’ya pas à douter que les méthodes et moyens de stockages évolueront aussi au passage la comparaison avec le rendement des step est ridicule l’H2 stocké pourra être transporté là ou l’électricité ne le peut pas (et vice versa pour de la puissance vous me direz!) mais donc rien à voir, usages différents

Vincent877

Sinon, il existe aussi une technologie révolutionnaire, qui permet de convertir l’énergie solaire directement en combustible solide. Ca s’appelle un arbre.

Sicetaitsimple

Les rendements de quoi, Tech? Vous avez au moins compris de quoi on parle?

pierreerne

L’étude originale ne parle nulle part de rendement. Le présent article parle de taux de réaction, pas de rendement.

lescuyer

Le communiqué de presse de Polytechnique Lausanne (EPFL), en date du 21/7, est limpide : “Leur découverte, qui multiplie l’efficacité de la scission de l’eau par 2.6 à 4.5, ouvre la voie à des technologies de stockage d’énergie renouvelable à la fois moins onéreuses et plus efficaces.” Il s’agit bien de l’efficacité de la réaction chimique (électrolyse). Merci à Lionel-Fr et Jumper pour leurs éclaircissements !

Sicetaitsimple

ou avez vous donc lu “electrolyse” dans le communiqué?

Tech

à ceux qui se reconnaitront, quand vous n’avez plus d’arguments, vous jouez sur les mots. oui j’ai utilisé “rendement” au lieux de “efficacité de la scission” ce qui au bout du compte est du pareil au même, ce nouveau catalyseur produira plus avec autant de matière ou pareil avec moins de matière pour le catalyseur. il sera plus efficace, donc aura un meilleur rendement! cqfd.

Lionel-fr

Après réflexion, l’efficacité de la scission est assez différente du rendement. Elle va surtout affecter la taille de l’électrolyseur. Par ailleurs , les rendements étant supérieurs à 50% même dans des conditions médiocres , l’annonce de l’article aurait donné un rendement supérieur à 1 ce qui est sinon impossible, en tous cas certainement pas réalisable avec ce procédé. C’est donc la taille de la chambre : celle qui contient l’electrolyte et les deux “électrodes” qu’on appellera pour l’occasion catalyseurs pour une conversion de puissance P qui sera inférieure. Les catalyseurs étant 2.6 à 4.5 fois plus petits que leur équivalent INOX par exemple. Quiconque a un peu bricolé la question , par exemple pour faire du HHO ou gaz de brown, comprendra vite quel avantage on peut retirer de la diminution de surface de contact laquelle aura indirectement un impact sur le rendement en facilitant grandement le design de l’électrolyseur. 6ct : Cet article parle uniquement d’une amélioration de l’electrolyse de l’eau à l’exception de toute autre chose. Que ce terme soit mentionné ou non ne change rien

Dan1

Est-que quelqu’un peut m’expliquer comme fonctionne la “scission photoélectrochimique de l’eau” ? Accessoirement comment on injecte l’électricité produite par une éolienne dans ce processus ? Je croyais que c’était l’action directe des photons qui déclenchait la réaction ?

Sicetaitsimple

Bah non, ça m’est impossible de vous expliquer comment on injecte de l’électricité éolienne dans ce processus… Mais Lionel ou Tech doivent pouvoir le faire.

Dan1

Mise à part la magie, on fait comment pour stocker l’électricité ? Je n’arrive à faire le lien entre production PV et éolien et production d’hydrogène par catalyse présentée dans l’article.

Sicetaitsimple

“quand vous n’avez plus d’arguments, vous jouez sur les mots.”

Lionel-fr

on s’en fiche de savoir ça et à vrai dire de cette publication en général. Tous les bidouilleurs de HHO savent qu’on gagne énormément à multiplier la surface de contact Le faire à l’échelle nanométrique est donc l’ultime optimisation , que ce soit photo ou electro.. bon je laisse tomber cet article qui est chiant anyway, bon décryptage

Tech

méme pas besoin d ‘élec PV ou éolien ! suffit de chercher un peu. c’est essentiellement de la photosynthèse la siscion photoélectrochimique est expliquée là: Produire de l’hydrogène grâce à la «photosynthèse artificielle» Une protéine d’algues renforce la scission électrochimique de l’eau La production d’hydrogène par scission de l’eau dans des cellules photoélectrochimiques est une voie prometteuse pour la production de carburants durables. Une équipe de scientifiques suisses et des USA a développé récemment des électrodes hautement efficientes – à base de protéines d’algues qui ont aussi une fonction décisive dans la photosynthèse naturelle. énergie durable; elle transforme directement l’énergie solaire en un carburant stockable et ne nécessite comme matière de départ que du dioxyde de carbone et de l’eau. Les scientifiques s’efforcent depuis longtemps déjà d’imiter la photosynthèse naturelle pour l’utiliser à des fins techniques. C’est ainsi que les cellules photoélectrochimiques (CPE) décomposent l’eau par voie électrochimique et produisent ainsi directement de l’hydrogène, sans avoir à faire le «détour» par la photovoltaïque pour produire l’énergie nécessaire à la scission de l’eau comme c’est le cas pour l’électrolyse de l’eau. Les électrodes utilisées dans les CPE sont normalement constituées de semi-conducteurs tels que des oxydes métalliques dont certains ont aussi une action catalytique. Les chercheurs du laboratoire «Céramiques hautes performances» de l’Empa travaillent depuis quelques temps déjà sur les nanoparticules de ces oxydes métalliques – par exemple sur les nanoparticules d’oxyde de titane – pour l’épuration des polluants organiques dans les eaux et dans l’air. Ils sont maintenant parvenus, en collaboration avec des collègues de l’Université de Bâle et du «Argonne National Laboratory» aux USA à développer des électrodes pour les CPE qui sont deux fois plus efficientes que les électrodes en oxyde de fer pour produire de l’hydrogène parscission de l’eau. Ces électrodes «nano-bio» sont constituées de particules d’oxyde de fer couplées à une protéine tirée des algues bleues (aussi connues sous la dénomination de cyanobactéries)…” et si l’H2 est plus “facile” à produire, sa disponibilité accélèrera les techniques de stockages qui bénéficieront en retour aux autres ENR! oui le titre n’est pas optimal, et alors? indirectement et a postériori cela s’avérera vrai! ne vous déplaise messieurs les censeurs

Nicias

oui j’ai utilisé “rendement” au lieux de “efficacité de la scission” ce qui au bout du compte est du pareil au même, Vous nous prenez pour des abrutis, je vous cite : “au passage la comparaison avec le rendement des step est ridicule”. Non c’est pas “du pareil au même”. Sicetaitsimple vous a bien demandé “rendement de quoi”.

Tech

les D1 6C cherchez un peu: c’est de la photosynthèse, donc même pas besoin d’elecPV ou éolien! voir ci dessous: */115955/—/l=3 je sais, rien à voir avec le stockage, mais si l’H2 peut être produit plus facilement et moins cher, son stockage deviendra plus intéressant et son utilisation via l’elec eolosolaire en sera facilité. ne vous déplaise messieurs les censeurs détenteurs de la vérité universelle ;o)

Dupont

Oui, c’est ce qu’on essaie de vous faire comprendre depuis hier 11h50! (“Vous avez au moins compris de quoi on parle?”). Alors que notre spécialiste mondial de l’H2 disait encore hier soir:”6st Cet article parle uniquement d’une amélioration de l’electrolyse de l’eau à l’exception de toute autre chose”…avant de dire que l’article était chiant. … Sicetaitsimple.

Dupont

Oui, c’est ce qu’on essaie de vous faire comprendre depuis hier 11h50! (“Vous avez au moins compris de quoi on parle?”). Alors que notre spécialiste mondial de l’H2 disait encore hier soir:”6st Cet article parle uniquement d’une amélioration de l’electrolyse de l’eau à l’exception de toute autre chose”…avant de dire que l’article était chiant. … Sicetaitsimple.

Tech

rajouter Nicias aux dupondts, si on peut faire plus (d’H2) avec moins (de catalyseur) c’est donc qu’on améliore le rendement d’utilisation du materiaux “catalyseur”. ce sera mon dernier mots face aux obtus ou dur de la feuille et de la comprenante :o))

Lionel-fr

ouais l’article est chiant et pas clair. En plus la question de la surface de contact concerne autant l’electrolyse que la scission photo.. Sauf que l’electrolyse est un enjeu mondial majeur alors que la scission est un truc bizarre que quelques labos développent en publiant ce genre de prose imbittable.. Ma conclusion de spécialiste mondial de pacotille sera donc : Ce serait chouette si nos amis suisses voulaient bien faire aussi des catalyseurs nanostructurés pour l’électrolyse, car pour tout vous dire , la scission photo m’ennuie. C’est un truc qui ne sera jamais produit en volume et qui pose plus de problèmes qu’il n’en résout, comment confine-t-on la chambre pour assurer la pression, si on confine pas , on pert l’énergie de pression. Admettons que la chambre est en verre pour laisser passer la lumière : comment sépare-t-on les gaz ? y-&-il des photons positifs et d’autre négatifs ? Bien sûr que non, donc on a du gaz de brown ! Alors d’une, c’est déjà dangereux à pression ambiante donc on oublie la pression (au moins 20% de l’énergie) ensuite , le gaz de brown, ça marche dans un moteur dont on bouche l’admission et on introduit le gaz après le filtre à air , ok on est bien avancés, on fait tourner un moteur , rendement 25% dans le meilleur des cas ! Si vous voulez séparer HH et OO , il va falloir une autre machine très pointue et très sécurisée , le HHOO peut exploser spontanément ! cooool !! Tout ça pour dire que si vous séparez pas les gaz, la scission de l’eau est chiante et n’a à peu près aucun intéret à part dire “je fais de la photosynthèse” sur un forum internet au comité de lecture folklorique (je ne vise personne) La photosynthèse , c’est nettement plus compliqué .. Si ce truc peut sédimenter du CO2 , je serais intéressé mais il faudrait qu’on m’explique par quel prodige Bon , bonne vacances énerzine

pierreerne

L’étude reprise ci-dessus concerne la fabrication et quelques propriétés de catalyseurs utilisables pour la décomposition de l’eau (water splitting). Cette technique est considérée comme prometteuse pour le développement des énergies renouvelables (Et il faut savoir qu’une phrase de ce type est essentielle pour qu’un article puisse être retenu par Nature, ou qu’un laboratoire de recherches puisse obtenir des subventions). Dans la présente étude, on décrit la fabrication de ces catalyseurs par une technique appelée l’exfoliation. Après avoir fabriqué plusieurs de ces catalyseurs que les auteurs appellent des hydroxydes doubles en couches (layered double hydroxides) et constaté la nature nanométrique de dispersions de ces catalyseurs dans le formamide, les auteurs ont mesuré par des tests électrochimiques trois propriétés de ces catalyseurs qui peuvent servir à estimer leur activité catalytique : la surtension avec une densité de courant égale à 10 mA par cm2, la densité de courant avec une surtension égale à 300 mA par cm2 et la pente de la courbe de Tafel. Les chiffres suivants ont été obtenus : sous une surtension de 300 mV, les densités de courant pour les catalyseurs CoCo, NiCo et NiFe sont améliorées respectivement de 2,6 , 3,4 et 4,5 fois après exfoliation. Les pentes de la courbe de Tafel sont trouvées respectivement de 45, 41 et 40 mV par 10 mA/cm2 après exfoliation au lieu de respectivement 59, 65 et 67 mV. Les catalyseurs exfoliés NiCo et NiFe fabriqués pourtant à partir de métaux courants (nickel, fer et cobalt) se sont montrés plus performants que le catalyseur classique à base d’oxyde d’iridium, métal appartenant à la famille des platinoïdes. C’est tout. Nous sommes donc bien loin des élucubrations trouvées dans certains commentaires. Rappelons qu’en vertu d’une grande loi de la chimie, un catalyseur ne change pas le rendement d’une réaction, mais seulement sa vitesse. Le rêve est indispensable pour l’innovation. Mais il est encore plus important pour le rêveur de savoir qu’il rêve…

Lionel-fr

Ouais comme vous dites, si on dit pas que c’est “prometteur” , on perd la subvention. Donc je réitère mon opinion : ce truc ne stocke rien du tout : il produit un mélange de HH et OO à partir de la lumière, faudrait pas confondre stocker de l’énergie et produire du HHO.. Parce que le HHO, on sait le produire avec des rendements extraordinaires comme c’est le cas dans des millions de véhicules (poids lourds notamment) aux USA. Mais entendons nous bien : si le HHO n’a tué personne à ce jour , c’est bien parce que on ne le stocke pas ! On le brule au fur et à mesure de sa production. Et en plus on met un bulleur absolument obligatoire pour empècher les retours de flamme. Si des publications prétendument scientifiques parlent de stockage en lieu et place de “production de HHO” ya de quoi crier à l’escroquerie, pour ma part je préfère ésumer ça à “chiant”. Cet article est nul. Si vous voulez avoir un bon résultat en production de HHO à partir d’électricité , cherchez “dry cell” sur google mais ne dites pas que ce machin va changer quoi que ce soit au stockage d’énergie ce dont il est absolument incapable.

Lionel-fr

Quant à produire de l’énergie à partir du soleil, utiliser de l’iridium n’est pas la première idée qui me vient, ni même du nickel ou du cobalt et même pas du fer en dépit de son abondance et son prix très bas.. Non ! L’industrie du PV s’est développée grâce à des matériaux encore plus abondants et bon marché que tout ça. Pour produire du HHO à partir de lumière , si vous avez un neurône qui fonctionne encore, vous achetez des panneaux silicium en promo et fous branchez une dry cell dessus D’ailleurs ça tombe bien, toutes les dry cells du commerce sont conçues pour fonctionner en 12v ou 24v, pile poil ce qu’il faut. Vous oubliez ce truc extravagant, inutile et incroyablement cher qui n’intéresse que la chimie fondamentale et certainement pas l’énergie. Maintenant si vous voulez stocker de l’hydrogène , il va bien vous falloir un engin pour le faire , cet engin s’appelle un electrolyseur (ou une PEM si vous êtes millionnaire) Si l’allemagne vient de voter 2 milliards d’euros de budget sur l’hydrogène, il doit bien y avoir une raison…

Sicetaitsimple

Pour le fun…. Vous me faites penser à ces nucléocrates campés sur leurs certitudes d’il y a 15 ans à propos du PV ou de l’éolien! Vous restez aggripé à vos solutions du (presque) passé de production d’hydrogène à partir de PV+ electrolyse! Mais bon Dieu évoluez! PS: compte tenu de la propension de l’hydrogène à pisser au travers de la plupart des matériaux classiques, j’imagine qu’il ne doit pas être très compliqué de séparer un mélange d’H2 et d’O2, par exemple par un procédé membranaire. Mais c’est vous le spécialiste!

Tech

non, 6CT lyonel a raison, il faut faire très attention H2+ O2 et une étincelle ça fait boum. cf les premiers cours de chimie au lycée et par contre y aurait -il une voie de recherche pour des membranes réalisées comme les catalyseurs, par assemblage de “pelures” qui augmenteraient les surfaces de réaction?

Herve

Je ne suis pas grand conaisseur du domaine mais si j’ai bien compris, il me semble que es electrolyseurs alcalins ont un moins bon rendement et ne sont pas réversibles comparativement a la technique PEM (pile a combustible réversible) décrite ici. Jusque à maintenant, la technique PEM n’avait un bon rendement qu’en utilisant de l’iridium, ruthenium…Les développement à base de matériaux plus répendus donnaient des rendements assez bas. Si cet article est exact, et les progrés à la hauteur du texte, ça pourrait être une avancée décisive dans le stockage de l’énergie par la voie H2.

Lionel-fr

Thanks tech, pour ce renfort inespéré dans le flot de controverse 🙂 Rassurez vous 6ct , j’ai compris que c’est un teaser. Par contre l’hydrogène n’est pas très compliqué à stocker à pression moyenne. Il suffit de n’importe quel container à gaz qui aura été préalablement “peint” non pas au ripolin comme votre cuisine mais avec une résine. Les contraintes ne sont pas différentes du gaz si ce n’est que les métaux nus n’aiment pas.. De toute façons, l’acier n’a plus vraiment la cote lorsqu’on peut l’éviter, la chimie organique a nettement progressé. Par contre , les métaux forment d’excellent substrats, ils s’enroulent et se soudent bien. Contrairement à une idée reçue la résistance à l’étirement de l’acier est inférieure à celle du bambou ! Autant dire que les matériaux organiques sont loins d’avoir fini de supplanter l’acier qui est une industrie en berne désormais.. Pour la séparation de gaz, ok on peut faire un tas de choses comme la centrifugation etc.. mais il y a deux cas de figures : soit c’est une petite installation faible pression qui ne risque pas de tuer trop de monde si elle prend une onde de choc mais dans ce cas la maintenance sera insuffisante et l’installation restera dangereuse. Soit c’est de niveau industriel (station service?), le volume et la pression des gaz sont suffisants pour atomiser les passants et ça ne sera jamais autorisé. Enfin, si la séparation était facile, tous les electrolyseurs seraient des drycells beaucoup plus efficaces que les séparateurs en général. C’est grâce à l’agencement des electrodes en couches qui réduit les distances parcourues par les ions Enfin , franchement , si vous dépassez 2 bar de pression en HHO, c’est que vous accordez peu de valeur à la vie humaine.. Là où le hho est peu dangereux car l’hydrogène stocke peu d’énergie par unité de volume, la pression peut dramatiquement changer cet état de faits.

Lionel-fr

Vous avez sans doute raison, mais l’article est tellement évasif sur le champ d’applications. Je ne vois pas de référence à l’échange de protons et encore moins à l’electrolyse alcaline et l’abstract de nature n’est pas plus clair. Il est possible que ce truc soit vraiment révolutionnaire mais dans le genre obscur … Il y a des recherches sur catlyseurs nanostructurés en electrolyse alcaline, je ne me rappelle plus où je l’ai lu .. Ici je peine à voir où ça nous mêne et je n’ai pas assez d’intéret à ce niveau de fondamentalisme..

Sicetaitsimple

Pour stocker de l’hydrogène peut-être, puisqu’en fait on ne stocke pas d’hydrogène ou si peu. Pour le reste: 716Mt en 1980, 1545Mt en 2012… Il y a beaucoup de secteurs qui aimeraient être en berne comme ça…..

Sicetaitsimple

la moitié en Chine, je sais…..

seb

“un rendement supérieur à 1 ce qui est sinon impossible, en tous cas certainement pas réalisable avec ce procédé” Heu … Un rendement supérieur à 1 ça veut dire que l’on fabrique de l’énergie… Alors je veux bien tout prendre, les millions de véhicules dopés au HHO aux USA etc … mais moi les rendements de plus de 1 en chimie, ça me dépasse un peu ! Je sais que lors d’un précédent échange sur ce sujet vous m’aviez encouragé à bidouiller un électrolyseur PWM pour tester moi même, mais moi je vous conseillerais juste d’avancer une théorie qui puisse justifier ce que vous avancez, ou du moins de publier ces résultats car ils révolutionnent les fondement de la chimie posés par Lavoisier (un esprit un peu étriqué, je vous l’accorde). J’adore les bidouilleurs, mais s’il vous plait ne tombez pas dans le new age ou le complotisme, d’autant que vous semblez par ailleur bien connaitre votre sujet…

Lionel-fr

Relisez bien ce que dit chelya et s’il vous plait considérez que vous êtes tranquillement en train de lire ce post par 300°K en respirant une quantité phénoménale de dioxygène photosynthétique à proximité immédiate d’une étoile qui fusionne 150 000 tonnes d’hydrogène par seconde… Alors la prochaine fois que vous apprendrez par coeur le grimoire de thermodynamique, refléchissez à cette quantité incroyable d’énergie qui vous permet de vivre et ajoutez y le colossal puit gravitationnel qui vous colle à la surface de votre monde. Je vous fais grâce de la force centripète et la vitesse de l’orbite terrestre. Par contre , j’avoue un petit faible pour celle de l’orbite su soleil autour de la galaxie : 200km/s ! C’est quand même 6 fois plus que la terre et vaut 0.66 millième de la vitesse de la lumière. c’est pas rien. (une partie de ces vitesses sont converties en “vents dominants” qui constituent un tiers de l’énergie éolienne terrestre) Pour revenir à ce qui nous occupe, avez vous une idée du nombre de joules contenu dans 1 litre d’air terrestre à 30°C ? et les 16% d’OO que nous respirons , combien de centaines de millions d’années de travail pour les cyanobactéries, phytoplancton et végétation ? on peut les remercier. Les cellules organiques qui nous constituent ne peuvent survivre une nanoseconde si l’environnement n’est pas saturé d’énergie.. alors le “facteur du du puit à la roue” parle plus pour satisfaire les théoriciens que les “praticiens”

Dan1

Acessoirement, qui répond à cette question :

Lionel-fr

à chaque instant de notre vie, nous subissons une accélération d’environ 1g qui correspond à une Ferrari pied au plancher qui ferait le 0 à 100 en 3 secondes. Evidemment, la Ferrari consomme de l’énergie et même beaucou comparé aux bagnoles courantes , mais la terre non, c’est gratuit ça consomme rien , merci le boson !

Homer

Je suis désolé mais seb à raison, un dendement supérieur à 1 dans du stockage d’énergie cela s’appelle une centrale de production. Il est impossible de trouver un stockage dont el rendement est supérieur à 1 ou alors c’est que l’on a mal défini le système, exemple : le rendement d’un STEP doit tenir conte des perte lors de la monté puis de la descente de l’eau, mais si pendant la nuit une personne vient remplire le lac du eau avec de l’eau (c’est une caricature hein ^^) on peut avoir un rendement supérieur à 1 mais pour la STEP, mais le rendement du STEP + la personne qui le rempli sera inférieur à 1.

Dan1

Pour une STEP, le remplissage peut venir uniquement du pompage. Dans ce cas, c’est une STEP pure comme Montézic. Mais le remplissage peut venir de l’alimentation naturelle (généralement “un peu” aidée) du lac supérieur. Dans ce cas, on parle d’une production mixte (pompage + gravitaire) et c’est le cas de Grand Maison. Et sinon, je constate que personne ne sait comment l’invention de l’article pourrait éventuellement stocker l’électricité produite par l’éolien ou le photovoltaïque.

Sicetaitsimple

j’avais donné ma langue au chat dès que vous aviez posé la question, car je suis incompétent dans le domaine…. Mais c’est vrai qu’il est dommage que les sommités qui nous entourent ne soient pas capables de nous en dire plus. Je vais peut-être aller faire un petit tour en Ferrari, tiens, ça changera….

Lionel-fr

C’est un vieux débat qui provoquera toujours des polémiques. Le monde académique, ses grimoires, et le monde réel . Le fin mot de l’histoire , c’est que les articles scientifiques sont réservées aux .. publications scientifiques. Vous ne devez pas écrire dans enerzine comme si vous étiez un directeur d’étude qui doit fournir des descriptifs normés et reproductibles.. Allez expliquer ça à une PME! C’est une erreur que d’adopter un protocole scientifique dans une publication normale. C’est une erreur pour un militaire que d’infliger une hiérarchie à ses enfants, c’est une erreur pour un anhéstésiste de faire usage des substances qu’il connait ailleurs que dans le cadre prévu….. D’autre part le protocole scientifique est tellement tatillon qu’il n’accepterait pas non plus une prose approximative sortie d’un forum internet même avec des notes de bas de page et des citations de sources. Tout ça n’est qu’un simulacre de science, c’est après avoir recoupé l’information qu’un comité de lecture se prononce. Ok , je nai jamais aimé des littératures paranoïaques où tout doit être mis en doute.. Je veux bien les lire mais je préfère qu’on me les résume, c’est comme un texte de loi, c’est important mais trop ennuyeux. Pour revenir à nos rendements , je vous sugnale que d’excellents ingénieurs affirment que le récupérateur du moteur stirling n’est pas à comptabiliser dans le rendement Carnot. Ledit moteur peut théoriquement dépasser les 50% . Or en langage Carnot 50% , c’est 1 Il y a aussi un projet sur lequel j’ai bossé qui permet dans certaines conditions de dépasser 1 en régulation de T° industrielle (gros volumes). Dans le cas d’une step, que se passe-t-il quand on pompe lors d’une marée d’équinoxe ? Et comment calculez vous le rendement d’une usine marémotrice comme la Rance ? Ok, les vieux grimoires sont utiles mais , un jour, il faut dépasser ça

Dan1

Mouais, c’est bien ce qui me semble. Les “sommités” sont capables de discuter sans fin hors sujet, mais s’avèrent incapables de répondre à une question simple et centrale par rapport à ce qu’affirme l’article.

Sicetaitsimple

que les dites sommités se sont largement vautrées en commençant par raconter n’importe quoi alors qu’un “incompétent” (moi par exemple) avait bien compris qu’on ne parlait pas d’électrolyse…..

Homer

Non un rendement par définition ne peut pas être supérieur à un. Le rendement c’est le rapport entre ce qui sort d’un système sur ce qu’on lui à apporté. Le principe de concervation vous dit que il pourra pas être supérieur à 1. “comment calculez vous le rendement d’une usine marémotrice comme la Rance” la production électrique divisé par l’énergie cinétique apporté par l’eau. Donnée moi un seul système au monde avec la technologie que vous voulez ( si possible un liens expliquant comment ça fonctionne) qui aurrai un rendement supérieur à 1 et que la définition du rendement ne soit pas biaisé alors seulement j’admetrai que je me suis trompé. Mais pour le moment les lois de la physique que je connais ne me dise pas que c’est possible.

Lionel-fr

Effectivement, la seule énergie facilement exploitable est la différence de température avec un point plus chaud ou plus froid, l’énergie ultime devrait inclure la fusion des composants moins l’énergie requise pour parvenir à cette fusion. Bref ma question est tordue .. Sur terre , beaucoup de choses sont inversées ou biaisées. Le carbone ou le gaz naturel sont mois cruciaux pour obtenir de de l’énergie que l’oxygène de l’air. Il y a aussi quand même des phénomènes difficiles à expliquer : la science n’avance pas aussi vite que l’observation. Or la recherche appliquée n’a pas toujours besoin d’expliquer les phénomènes si elle sait les reproduire. On savait faire du feu bien avant l’existence des revues scientifiques ! Aujourd’hui on a des rapports energétiques très énigmatiques en acoustique/vibration et en électromagnétique mais il faut de grosses machines pour les mettre en jeu. Donc ça coute cher et un facteur de conversion supérieur à 1 n’a pas d’importance à ce prix sauf dans quelques cas précis, à moins qu’un doctorant qui traine dans le coin n’essaye de l’expliquer mais la plupart s’intéressent à des sujets dont une partie au moins de l’enigme a été résolue .. (ça lui permet de noircir trois pages de références bibliographiques dans sa thèse !) Et finalement les ingénieurs qui mettent en oeuvre ces phénomènes ont tendance à virer les scientifiques, à tort ou à raison, les “académiques” apparaissent comme “casse bonbon”, genre “môssieur je sais tout” Pour le Moteur Stirling, c’est un ingé travaillant sur des déclinaisons énormes à bas gradient de T° qui après calcul, avait conclu que le récupérateur sortait complètement du cycle de Carnot. Je rappelle que M Stirling qui a déposé le brevet au 19eme siecle , n’a inventé que le récupérateur justement , le principe du moteur à air chaud existait déjà.

Herve

@ Chelya “Un rendement supérieur à 1 ça s’appelle juste une réaction exothermique…” Non non et non, réaction exothermique signifie qu’elle dégage de la chaleur, c’est tout. Rien à voir avec le rendement. “Le principe de conservation n’est valable que dans le cas d’un système isolé…” Mais au sens physique tous les systemes sont isolés… Ne pas confondre le rendement “Commercial” ( gain= Résultat obtenu / consommation payée ) et le Rendement au sens “physique” n = Pout/Pin. Pout étant la somme de ce qui est utile et Pin la somme de tout ce qui rentre dans le systeme. La notion de rendement commercial est souvent source d’escroquerie. Par exemple, le marchand de chaudière vous vend une chaudière rendant 109% du PCI. Mais comme vous achetez le gaz au PCS, en réalité votre chaudière ne rendra que 99% en réalité (ce qui serait honorable si c’était vrai tout le temps, mais ce n’est pas toujours le cas…) @ Lionel “combien de joules y a t il dans un litre d’air à 30°C” ça depends de comment on voit la question, avec quoi on fait réagir… mais fondamentallement E=mc² soit 100E12Joules. Au regard de ça, le reste (énergie chimique…) pèse rien…

Herve

@ Dan1 “Et sinon, je constate que personne ne sait comment l’invention de l’article pourrait éventuellement stocker l’électricité produite par l’éolien ou le photovoltaïque.” De ce que j’en ai compris, l’article parle d’une amélioration notable du procédé de conversion Electricité + H20 -> H2 + O2. Et logiquement ça devrait aussi concerner la réaction inverse (curieusement il n’en est pas fait mention) Un stockage par la techno H2 necessite ces conversion et des reservoirs de H2 gigantesques (sujet non evoqué mais vaste sujet lui aussi)… Conclusion c’est une amélioration d’une partie de la solution. On peut donc considérer que ça contribue au stockage… C’est pas faux A+

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